Την περασμένη εβδομάδα, οι αστρονόμοι στο Πανεπιστήμιο του Γέιλ ανέφεραν να βλέπουν κάτι ασυνήθιστο: ένας φαινομενικά σταθερός φάρος από τις άκρες του Σύμπαντος ήσυχος. Αυτή η πηγή φωτός λείψανα, ένα κβάζαρ που βρίσκεται στην περιοχή του ουρανού μας γνωστό ως ουράνιος ισημερινός, έγινε απροσδόκητα 6-7 φορές πιο αμυδρό κατά την πρώτη δεκαετία του 21ου αιώνα. Χάρη σε αυτήν τη δραματική αλλαγή στη φωτεινότητα, οι αστρονόμοι έχουν τώρα μια άνευ προηγουμένου ευκαιρία να μελετήσουν τόσο τον κύκλο ζωής των κβάζαρ όσο και τους γαλαξίες που κάποτε κάλεσαν σπίτι.
Ένα κβάζαρ προκύπτει από έναν μακρινό (και επομένως, πολύ παλιό) γαλαξία που κάποτε περιείχε μια κεντρική, περιστρεφόμενη υπερμεγέθη μαύρη τρύπα - αυτό που οι αστρονόμοι αποκαλούν ενεργό γαλαξιακό πυρήνα. Αυτό το περιστρεφόμενο θηρίο καταπιεί καταστροφικά μεγάλες ποσότητες αερίου περιβάλλοντος και σκόνης, κλωτσώντας το περιβάλλον υλικό και στέλνοντας το να ρέει έξω από τον γαλαξία με ταχύτητες που κυμαίνονται. Τα κβάζαρ λάμπουν επειδή αυτά τα αρχαία αεριωθούμενα αεροσκάφη πέτυχαν τεράστιες ενέργειες, δημιουργώντας έτσι ένα χείμαρρο φωτός τόσο ισχυρό που οι αστρονόμοι μπορούν ακόμη να το ανιχνεύσουν εδώ στη Γη, δισεκατομμύρια χρόνια αργότερα.
Στην ακμή τους, μερικοί ενεργοί γαλαξιακοί πυρήνες ήταν επίσης αρκετά ενεργητικοί για να διεγείρουν ηλεκτρόνια πιο μακριά από την κεντρική μαύρη τρύπα. Αλλά ακόμη και στο πολύ πρώιμο Σύμπαν, τα ηλεκτρόνια δεν μπορούσαν να αντέξουν αυτό το είδος ενθουσιασμού για πάντα. οι νόμοι της φυσικής δεν το επιτρέπουν. Τελικά, κάθε ηλεκτρόνιο θα πέσει πίσω στην κατάσταση ηρεμίας του, απελευθερώνοντας ένα φωτόνιο αντίστοιχης ενέργειας. Αυτός ο κύκλος διέγερσης συνέβη ξανά και ξανά, σε κανονικά και προβλέψιμα πρότυπα. Οι σύγχρονοι αστρονόμοι μπορούν να απεικονίσουν αυτές τις μεταβάσεις - και τις ενέργειες που τις προκάλεσαν - εξετάζοντας το οπτικό φάσμα ενός κβάζαρ για χαρακτηριστικές γραμμές εκπομπών σε ορισμένα μήκη κύματος.
Ωστόσο, δεν δημιουργούνται όλα τα κβάζαρ ίσα. Ενώ τα φάσματα ορισμένων κβάζαρ αποκαλύπτουν πολλές φωτεινές, ευρείες γραμμές εκπομπών σε διαφορετικές ενέργειες, τα φάσματα άλλων κβάζαρ αποτελούνται μόνο από τη σκοτεινή, στενή ποικιλία. Μέχρι τώρα, ορισμένοι αστρονόμοι πίστευαν ότι αυτές οι διακυμάνσεις στις γραμμές εκπομπών μεταξύ των κβάζαρ οφείλονταν απλώς σε διαφορές στον προσανατολισμό τους όπως φαίνεται από τη Γη. Δηλαδή, όσο πιο κοντά μας ήταν ένα κβάζαρ, τόσο ευρύτερες θα μπορούσαν να δουν οι αστρονόμοι.
Αλλά όλα αυτά έχουν πλέον τεθεί υπό αμφισβήτηση, χάρη στον φίλο μας J015957.64 + 003310.5, το κβάζαρ που αποκάλυψε η ομάδα των αστρονόμων στο Yale. Πράγματι, είναι πλέον εύλογο το μοτίβο των γραμμών εκπομπών ενός κβάζαρ να αλλάζει απλώς στη διάρκεια ζωής του. Αφού συγκέντρωσαν δέκα χρόνια φασματικών παρατηρήσεων από το κβάζαρ, οι ερευνητές παρατήρησαν την αρχική του αλλαγή στη φωτεινότητα το 2010. Τον Ιούλιο του 2014, επιβεβαίωσαν ότι εξακολουθούσε να είναι εξίσου αμυδρή, διαψεύδοντας τις υποθέσεις που υποδηλώνουν ότι το αποτέλεσμα οφείλεται απλώς στην παρεμβολή αερίου ή σκόνης . «Εξετάσαμε εκατοντάδες χιλιάδες κβάζαρ σε αυτό το σημείο και τώρα βρήκαμε ένα που έχει απενεργοποιηθεί», εξήγησε ο C. Megan Urry, συν-συγγραφέας της μελέτης.
Πώς θα συμβεί αυτό, ρωτάτε; Αφού παρατήρησε την συγκρίσιμη έλλειψη ευρέων γραμμών εκπομπής στο φάσμα της, η Urry και οι συνάδελφοί της πιστεύουν ότι εδώ και πολύ καιρό, η μαύρη τρύπα στην καρδιά του κβάζαρ απλώς έκανε δίαιτα. Σε τελική ανάλυση, ένας ενεργός γαλαξιακός πυρήνας που καταναλώνει λιγότερο υλικό θα παράγει λιγότερη ενέργεια, προκαλώντας εξασθενημένους πίδακες σωματιδίων και λιγότερα διεγερμένα άτομα. «Η πηγή ισχύος μόλις μειώθηκε», είπε η Stephanie LaMassa, ο κύριος ερευνητής της μελέτης.
Ο LaMassa συνέχισε: «Επειδή ο κύκλος ζωής ενός κβάζαρ είναι ένας από τους μεγάλους αγνώστους, η σύλληψη καθώς αλλάζει, μέσα σε μια ανθρώπινη ζωή, είναι καταπληκτική». Και δεδομένου ότι ο κύκλος ζωής των κβάζαρ εξαρτάται από τον κύκλο ζωής των υπερμεγέθων μαύρων τρυπών, αυτή η ανακάλυψη μπορεί να βοηθήσει τους αστρονόμους να εξηγήσουν πώς εξελίσσονται με την πάροδο του χρόνου εκείνοι που βρίσκονται στο κέντρο των περισσότερων γαλαξιών - συμπεριλαμβανομένου του Τοξότη Α *, της υπερμεγέθης μαύρης τρύπας στο κέντρο του δικού μας Γαλαξία.
«Παρόλο που οι αστρονόμοι μελετούν κβάζαρ για περισσότερα από 50 χρόνια, είναι συναρπαστικό το γεγονός ότι κάποιος σαν εμένα, που μελετά τις μαύρες τρύπες για σχεδόν μια δεκαετία, μπορεί να βρει κάτι εντελώς νέο», πρόσθεσε ο LaMassa.
Η έρευνα της ομάδας θα δημοσιευθεί σε ένα επερχόμενο τεύχος του Η Αστροφυσική Εφημερίδα. Μια προεκτύπωση του χαρτιού είναι διαθέσιμη εδώ.
